JP5106812B2

JP5106812B2 - ガスクーラにおけるガス漏れ検知システム

Info

Publication number: JP5106812B2
Application number: JP2006239771A
Authority: JP
Inventors: 良治小笠原; 司島川; 倫生窪田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corp
Priority date: 2006-09-05
Filing date: 2006-09-05
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2026-09-05
Also published as: JP2008065412A; CN101331528B; DE112007000023T5; WO2008029701A1; DE112007000023B4; US20100059124A1; US8251130B2; CN101331528A

Description

本発明は、燃料ガス圧縮機等に用いられるガスクーラにおけるガス漏れ検知システムに関する。

この種のガス漏れ検知システムとして、例えば特許文献１に開示されたものがある。

これは、水素ガスクーラの水室に連通するよう配設された空気抜き管に、冷却水から気体を分離する分離タンクを接続すると共に、該分離タンクに水素ガスの検出装置を設け、水室からの空気抜き時に、該検出装置により、水素ガスの漏洩を検出するものである。これによれば、水素ガス漏れを早期に発見でき、本トラブルに対する対応が速やかに実施できると記載されている。

特開平１１−２２０８５３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたものにあっては、空気抜き管に介装した制御バルブを開放して水素ガス漏れを検出することから、定期点検時等の空気抜き作業時に検出するか、タービン発電機の運転下で、所定間隔をおいて断続的に制御バルブを開放して検出することになり、ガス側より冷却水側へのガス漏れを連続的に監視することができないという問題点があった。このため、チューブの破損等による冷却水側へのガス漏れは、ガス側圧力の異変により発覚するため、発見に時間がかかるという不具合があった。

また、空気抜き管を流れてきた冷却水から気体を分離する分離タンクにおいて水素ガス漏れを検出することから、構造が複雑となる分離タンクが必要でコストアップを招来すると共に、水室（もしくはクーラ本体）内の冷却水レベルを管理することが困難になることからトラブルが生じた場合のバックアップシステムが不十分となるという問題点があった。

本発明は、前述した状況に鑑みてなされたもので、簡単な構造のシステムにより連続的にガス漏れを検知することができると共にトラブルに対するバックアップシステムにも万全を期すことができるガスクーラにおけるガス漏れ検知システムを提供することを目的とする。

斯かる目的を達成するための本発明に係るガスクーラにおけるガス漏れ検知システムは、
クーラ本体の内部に給，排される冷却液で、同クーラ本体の内部に配管を介して給，排されるガスを冷却するガスクーラと、
前記クーラ本体内に漏れてクーラ本体の外周上部に開口形成された排気口に導かれたガスを自動的に外部に排出する自動排気弁と、
前記自動排気弁から排出された漏れガスを溜めるガス漏れ検知用容器と、
前記ガス漏れ検知用容器内の漏れガスを検知するガス検出装置と、
を備え、
前記ガス漏れ検知用容器と前記クーラ本体は配管を介して連結され、同配管の一端部は前記排気口に連通接続し、他端部はガス漏れ検知用容器内の自動排気弁と連通している、
ことを特徴とする。

また、前記自動排気弁は、通常時は冷却液によりフロートを押し上げてノズルを塞ぐ機構を有したフロート式のものであることを特徴とする。

また、前記クーラ本体の外周下部に開口形成された冷却液の出口部に多孔板を備えて前記排気口に通じる漏れガス分離用の室を画成したことを特徴とする。

また、前記ガス漏れ検知用容器内に、前記自動排気弁から排出された漏れ冷却液を検出するためのレベルスイッチを設けたことを特徴とする。

また、前記クーラ本体内の冷却液のレベル変動を検出するためのレベルゲージ及び／又はレベルスイッチを設けたことを特徴とする。

本発明に係るガスクーラにおけるガス漏れ検知システムによれば、自動排気弁により漏れガスのみ容器内に導入してガス漏れを検出することができるので、簡単な構造のシステムにより連続的にガス漏れを検知することができると共に、クーラ本体内の冷却液レベルを管理することが容易で、トラブルに対するバックアップシステムにも万全を期すことができる。

以下、本発明に係るガスクーラにおけるガス漏れ検知システムを実施例により図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例を示すガスクーラにおけるガス漏れ検知システムの概念図、図２はガスクーラの要部正面図、図３はガスクーラの要部側面図、図４はガスクーラの要部平面図、図５は図２のＡ−Ａ線断面図、図６は自動排気弁の構造説明図である。

図１において、１は例えば燃料ガス圧縮機（図示せず）に供給されるＬＮＧ等の燃料ガスを冷却水（冷却液）で冷却するシェル＆チューブタイプのガスクーラである。

このガスクーラ１においては、クーラ水室（クーラ本体）２が横置きのドラム状に形成され、その一端側の下部に冷却水入口３が開口形成されると共に他端側の下部に冷却水出口４が形成される。そして、クーラ水室２の一端側に付設されたヘッダ５の下部に燃料ガス入口６が開口形成されると共に上部に燃料ガス出口７が開口形成される。

従って、図示しない冷却水供給源から冷却水入口３よりクーラ水室２内に供給された冷却水は、クーラ水室２内を循環した後冷却水出口４より排出される。一方、図示しない燃料ガス供給源から燃料ガス入口６よりヘッダ５内に供給された燃料ガスは、クーラ水室２内に、充満した冷却水の液面下に位置して、配された図示しない複数本のチューブ（配管）内を通り、ここで冷却水との熱交換により冷却された後、燃料ガス出口７より図示しない配管を介して燃料ガス圧縮機へと供給される。

そして、クーラ水室２の外周上部には、後述する自動排気弁１２から排出された漏れガスを溜めるガス漏れ検知用容器８が設置され、このガス漏れ検知用容器８とクーラ水室２とは、非常用の手動開閉弁９付きの配管１０で接続される。図２に示すように、この配管１０の一端はクーラ水室２の外周上部に開口形成された排気口１１に連通接続されると共に、配管１０の他端はガス漏れ検知用容器８内に臨入され、該他端部にクーラ水室２内に漏れたガスを自動的にガス漏れ検知用容器８内に排出する前述した自動排気弁１２が取着される。

前記自動排気弁１２は、図６に示すように、通常時は冷却水によりフロート３０を押し上げてノズル３１を塞ぐ機構を有したフロート式のものである。即ち、燃料ガスが弁内に入ってくるとフロート３０上部に燃料ガスが溜まるようになっており、ある一定量以上燃料ガスが溜まるとフロート３０が下がり自動的に燃料ガスが弁外へ排出される。燃料ガスが排出されると冷却水の浮力により再びフロート３０が上がり、冷却水が弁外に漏れる前にシールされるのである。

前記クーラ水室２の外周側部には、前記ガス漏れ検知用容器８内の漏れガスを検知する例えばメタン選択性のガス検出装置１３が設置され、配管１４によりガス漏れ検知用容器８の上部に連通接続される。また、このガス検出装置１３は、図２及び図４に示すように、吸引型が採用され、ガス流れの上流側から順にフィルターユニット１５、ポンプユニット１６及びガス検出器１７が配置されてなる。配管１４にはガス検出装置１３用の電磁弁１８と非常用の手動開閉弁１９が介装される。

また、ガス漏れ検知用容器８内には、図４及び図５に示すように、所定の高さ位置にて前記自動排気弁１２から排出された漏れ冷却水を検出するためのレベルスイッチ２０が設置される。また、ガス漏れ検知用容器８の下部は、図４及び図５に示すように、配管２１を介してドレン受け容器２２と連通接続され、同配管２１にはドレン用電磁弁２３が介装される。

そして、本実施例では、図２及び図３に示すように、前記クーラ水室２内の冷却水出口４部に位置して多孔板２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えたテント状の漏れガス分離用の室２４が画成される。この室２４においては、クーラ水室２内に供給された冷却水は左，右両側壁部に設けた多孔板２５ａ，２５ｂから室２４内に流入し、ここから再度底壁部に設けた多孔板２５ｃを通って冷却水出口４に至り、外部に排出されるようになっている。

また、図３及び図４に示すように、バックアップとして前記クーラ水室２内の冷却水のレベル変動を検出するためのレベルスイッチ２６とレベルゲージ２７が適宜配管を介して外付けされている。

このように構成されるため、クーラ水室２内のチューブの破損等で万一冷却水側へのガス漏れが発生した場合には、自動排気弁１２により漏れた燃料ガスはクーラ水室２上部のガス漏れ検知用容器８内に自動的に排出され、これがガス検出装置１３により検知され、例えばガス漏れ警報が発せられる。

この際、クーラ水室２内の冷却水速度はある程度低く設定されていることと、冷却水出口４が下向きに開口形成されているので、漏れた燃料ガスは冷却水出口４より後流の冷却水系統には流れていかずクーラ水室２内上部に溜まり、自動排気弁１２を介して確実にガス検出装置１３により検知される。

また、前記冷却水出口４部に位置して多孔板２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えた漏れガス分離用の室２４が画成されているので、ここでの冷却水の更なる流速低下により、クーラ水室２内で回収できなかった微細な漏れガスは多孔板２５ａ，２５ｂ，２５ｃにてほぼ１００％回収される。

ところで、自動排気弁１２の故障としては、フロート３０・ノズル３１部の不良により漏れガスを排出できなくなる、もしくは冷却水が漏れるということが考えられます。このような場合、本実施例では、もし万一漏れガスを排出できなくなった場合には、バックアップとしてレベルスイッチ２６とレベルゲージ２７を設置しているので、クーラ水室２内の冷却水レベル変動により例えばガス漏れ警報が発せられる。一方、冷却水がガス漏れ検知用容器８内に漏れた場合は、該容器８内のレベルスイッチ２０がこれを検知して例えば漏水警報が発せられる。

このように本実施例のガス漏れ検知システムによれば、自動排気弁１２により漏れガスのみガス漏れ検知用容器８内に導入してガス漏れを検出することができるので、簡単な構造のシステムにより連続的にガス漏れを検知することができると共に、クーラ水室２内の冷却水レベルを管理することが容易で、トラブルに対するバックアップシステムにも万全を期すことができる。

また、ガス漏れ検知用容器８は、通常はデッドスペースとなるガスクーラ１（クーラ水室２）の上部を利用して設置しているので、空間の有効活用ができるという利点もある。

尚、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、自動排気弁１２やガス検出装置１３の構造変更、多孔板２５ａ，２５ｂ，２５ｃを備えた漏れガス分離用の室２４の構造変更等各種変更が可能であることはいうまでもない。

本発明の一実施例を示すガスクーラにおけるガス漏れ検知システムの概念図である。ガスクーラの要部正面図である。ガスクーラの要部側面図である。ガスクーラの要部平面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。自動排気弁の構造説明図である。

符号の説明

１ガスクーラ
２クーラ水室
３冷却水入口
４冷却水出口
６燃料ガス入口
７燃料ガス出口
８ガス漏れ検知用容器
１２自動排気弁
１３ガス検出装置
２０レベルスイッチ
２４漏れガス分離用の室
２５ａ〜２５ｃ多孔板
２６レベルスイッチ
２７レベルゲージ

Claims

クーラ本体の内部に給，排される冷却液で、同クーラ本体の内部に配管を介して給，排されるガスを冷却するガスクーラと、
前記クーラ本体内に漏れてクーラ本体の外周上部に開口形成された排気口に導かれたガスを自動的に外部に排出する自動排気弁と、
前記自動排気弁から排出された漏れガスを溜めるガス漏れ検知用容器と、
前記ガス漏れ検知用容器内の漏れガスを検知するガス検出装置と、
を備え、
前記ガス漏れ検知用容器と前記クーラ本体は配管を介して連結され、同配管の一端部は前記排気口に連通接続し、他端部はガス漏れ検知用容器内の自動排気弁と連通している、
ことを特徴とするガスクーラにおけるガス漏れ検知システム。
前記自動排気弁は、通常時は冷却液によりフロートを押し上げてノズルを塞ぐ機構を有したフロート式のものであることを特徴とする請求項１記載のガスクーラにおけるガス漏れ検知システム。
前記クーラ本体の外周下部に開口形成された冷却液の出口部に多孔板を備えて前記排気口に通じる漏れガス分離用の室を画成したことを特徴とする請求項１又は２記載のガスクーラにおけるガス漏れ検知システム。
前記ガス漏れ検知用容器内に、前記自動排気弁から排出された漏れ冷却液を検出するためのレベルスイッチを設けたことを特徴とする請求項１，２又は３記載のガスクーラにおけるガス漏れ検知システム。
前記クーラ本体内の冷却液のレベル変動を検出するためのレベルゲージ及び／又はレベルスイッチを設けたことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のガスクーラにおけるガス漏れ検知システム。